지난해 9월 11일 밤 경북 경주에 규모 5.8의 강진이 발생했다.지난 15일에는 경주 인근인 포항에서 규모 5.4의 강진이 일어나 16일 오전 기준 이재민 1536명, 부상자 62명의 피해가 발생했다. 1년 사이에 두 차례나 강진이 발생하면서 한반도도 더이상 안전지대가 아니라는 말이 사실로 확인됐다. 전문가들은 이번 포항지진은 2011년 3월에 발생한 동일본 대지진, 지난해 발생한 경주지진의 연속선상에서 봐야 한다고 입을 모으고 있다. 올초 일본 해양연구개발기구 연구진은 동일본 대지진으로 미야기현 앞바다 약 200㎞에 있는 일본해구 부근 단층이 62~65m가량 어긋나 튀어올랐다고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표했다. 동일본 대지진으로 일본 본토 지각은 동쪽으로 2.4m 이동했고, 한반도 역시 1~5㎝ 이동한 것으로 조사됐다. 전문가들은 이렇게 동아시아 지역의 지각이 변화함으로써 한반도 지각도 전체적으로 약화, 교란현상을 겪으며 지진을 유발시키는 힘인 응력이 약한 곳으로 터져나오고 있다고 보고 있다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “동일본 대지진의 영향으로 한반도에서 지진발생 빈도가 급증하는 가운데 터져 나온 것이 경주지진”이라며 “경주지진이 발생한 지점으로부터 북동, 남서방향으로 경주지진에 의해 배출된 에너지가 누적됐다가 이번에 포항지진을 유발한 것”이라고 설명했다. 홍 교수는 포항지진에서 배출된 에너지가 다시 북동, 남서방향으로 누적되고 있기 때문에 경주와 포항지역 사이에서 또 다른 강진이 일어날 가능성이 커졌다고 전망했다.현재는 경주나 포항 등 한반도 동남쪽에서 큰 지진이 발생하고 있지만 한반도 지각 전체가 약화돼 있는 상태이고 역사지진을 보더라도 서울, 경기지역과 충청도 지역도 안심할 수는 없다고 전문가들은 입을 모으고 있다. 선창국 한국지질자원연구원 국토지질연구본부장은 “2014년 충남 태안군 서격렬비도 서북서쪽 100㎞ 해역에서 규모 5.1의 강진이 발생한 것에서도 볼 수 있듯이 충청권이나 수도권 일대에서도 포항지진과 비슷하거나 규모 6.0에 가까운 지진이 발생할 가능성은 열어두고 봐야한다”고 설명했다. 우려되는 점은 이번 포항지진에서와 마찬가지로 인구가 집중돼 있고 내진설계가 돼 있지 않은 건물들이 여전히 많은 서울과 수도권에서 규모 5.0 이상의 지진이 지하 5㎞의 얕은 지점에서 발생할 경우 피해는 예상하기 힘들다고 전문가들은 지적하고 있다.조선왕조실록에서는 중종 13년(1518년) 한양에서 규모 6.0으로 환산되는 지진이 발생해 민가가 무너지고 왕의 의자인 용상까지 흔들렸던 것으로 기록돼 있기도 하다. 강태섭 부경대 지구환경과학과 교수는 “조선 초인 1400년대부터 조선 후기인 1800년대까지 1900여 회의 크고 작은 지진이 발생했으며 규모 7.0에 가까운 지진도 있었던 것으로 보인다”라며 “20세기 들어서서 한반도에 지진이 잦아지면서 지진 안전지대라는 인식이 있어왔는데 그동안 꾸준히 누적된 응력이 언제 어디서 폭발할지 모른다”고 말했다. 전문가들은 규모 7.0 이상의 지진의 발생 가능성에 대해서는 규모 6.0~6.5 정도의 강진은 가능하겠지만 규모 7.0 이상의 지진발생 가능성은 희박한 것으로 보고 있다. 선창국 본부장은 “역사기록을 근거로 규모 7.0 이상 지진 발생을 이야기하기도 하지만 불확실한 기록을 근거로 현대의 기준으로 해석하는 것이기 때문에 학자들마다 예측치가 다를 수 있다”고 전제하고 “규모 7.0 이상의 지진이 발생하기 위해서는 단층면의 길이가 30~40㎞ 정도가 깨져야 하는데 한반도에 있는 단층 중에서는 그 정도의 길이를 가진 단층이 없다”고 설명했다. 한편 이번 포항지진이 지열발전소 때문에 발생했을 수 있다는 일부의 주장에 대해 전문가들은 “지열발전소로 인해 규모 2.0 이하의 작은 지진이 발생할 가능성은 있지만 이번 포항지진과 같은 큰 규모의 지진이 발생한 적은 아직 학계에 보고된 바 없다”고 일축했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양 빛을 반사하는 미세입자를 성층권에 뿌려 지구의 기온 상승을 막는 대책을 모의실험한 결과 열대성 폭풍에 영향을 주는 등 또다른 피해가 일어날 가능성이 있다고 영국의 과학자들이 경고하고 나섰다. 영국 기상청의 앤서니 존스 박사가 이끄는 국제 연구팀이 지구의 대기와 해양의 변화를 예측하는 최첨단 기후모델로 조사해 위와 같은 결론을 얻었다고 네이처 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(14일자)에 발표했다. 이번 연구에 따르면, 미세입자를 뿌리는 범위에 따라 북대서양 열대저기압이 약해지거나 강해질 수 있다. 또 이런 인공적인 대책이 아프리카 사하라 사막 남쪽 가장자리에 있는 사헬 지역에 심각한 가뭄을 일으킬 위험마저 있는 것으로 나타났다. 특히 이 지역은 이미 기후 변화 때문에 피해가 일어나고 있는 것으로 알려졌다. 사실 지구 온난화를 막기 위한 노력은 지금도 계속되고 있다. 2015년 세계 196개국(이제 미국에서 시리아로 바뀜)은 파리기후변화협정을 체결했는데 지구의 기온 상승폭을 2도 이하, 가능하면 1.5도 밑으로 유지하는 것을 목표로 삼고 있다. 하지만 온실가스 배출량을 줄이는 정책은 여전히 지지부진해 일부 연구자는 이제 인공적으로 기온 상승을 억제하는 임시방편을 생각하기 시작했다. 이른바 ‘태양복사관리’(SRM·solar radiation management)라고 불리는 이 기술은 일부 태양 빛을 강제적으로 우주로 튕겨보네 지표상에 도달하지 못하게 하는 것이다. 하지만 어떤 국가가 자국의 이익을 위해 독단적이면서도 일방적으로 이 기술을 사용하면 다른 국가에도 치명적인 영향을 줄 우려가 있다고 연구자들은 생각한다. 기존 연구에서도 태양 복사 에너지를 줄여 발생할 수 있는 잠재적인 부작용에는 국지적인 강우 패턴이 바뀌고 계절풍에 혼란이 일어날 수 있다고 지적한다. 이밖에도 이런 대책을 멈출 경우 그 영향으로 기온이 갑자기 상승하는 부작용이 일어날 수도 있다. 이에 따라 연구팀은 SRM에 숨겨진 이런 함정의 이해를 돕기 위해 이번 모의실험을 진행하고 하루빨리 이런 대책을 국제적으로 규제할 필요가 있다고 주장하고 있다. 사진=유튜브 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들이 실험용 배양접시에서 간암 덩어리를 만드는데 성공했다. 실제 사람의 몸 속에서 생기는 간암 덩어리의 형태나 모양은 물론 유전자까지 그대로 만들어 내 간암 치료제나 간암 관련 기초연구에 사용할 수 있게 돼 간암 정복에 한 걸음 다가서게 됐다는 평가를 받고 있다.영국 케임브리지대 웰콤트러스트 연구소, 에딘버러 왕립병원, 네덜란드 에라스무스의대 공동연구진은 사람들이 가장 많이 걸리는 간암 3종류에 대한 오가노이드 배양체를 만드는데 성공하고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 13일자에 발표했다. 이번에 연구팀이 만든 오가노이드는 3차원 조직배양으로 실제 조직이나 세포와 유사하게 만든 ‘미니 유사 장기’를 말한다. 특히 이번 연구에는 구본경 오스트리아 분자생명공학연구소 그룹리더가 공저자로 참여했다. 구 박사는 당시 영국 웰콤트러스트 의학분과 줄기세포연구소에서 연구에 참여했다. 연구진은 간암 환자 8명의 종양에서 간암 줄기세포를 분리해 줄기세포가 성장하고 분화하는데 필요한 인자들을 넣어주면서 실험용 접시에서 배양했다. 간암 조직이 증식하는 모습을 외부에서 재현해 그 과정을 관찰할 수 있게 된 것이다. 연구팀은 이렇게 만들어진 오가노이드를 분석해 29종의 화합물 중 간암 세포의 확산을 막는 효과가 뛰어난 물질을 찾아냈다. 간암이 생기도록 조작한 생쥐에게 이렇게 찾은 물질을 투여하자 1주일 뒤 종양의 크기가 절반 이하로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이번 연구 덕분에 환자의 암세포를 떼어내 실험용 접시에서 오가노이드를 만든 뒤 여러 종류의 항암제를 투여해 가장 효과가 좋은 항암제를 찾아 투여하는 방식으로 환자 맞춤형 ‘항암치료’에도 활용될 수 있게 된다. 구본경 박사는 “이번 연구는 한국인에게서 가장 많이 발생하는 간암에 대한 연구이기 때문에 국내 의학계에서도 관심을 가질 만한 성과”라고 자평했다. 연구를 주도한 메리첼 후흐 케임브리지대 교수는 “이번 연구는 환자에게 어떤 약물이 맞는지 시험하는데 쓸 수 있을 뿐만 아니라 간암에 대한 기초 연구를 가능케 한다”며 “연구에 쓰이는 실험동물의 수도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 5월 알파고는 중국의 바둑 신성 커제 9단과의 대결에서 승리한 뒤 화려하게 은퇴했다. 이 대결은 지난해 3월 있었던 이세돌 9단과의 대결에 비하면 충격적이지는 않았지만 학계에 남겨진 여운은 매우 컸다. 첫 번째 이유는 알파고가 컴퓨터 한 대를 활용해 커제와 대결했다는 점이다. 이세돌 9단과의 대결에서는 슈퍼컴퓨터급의 장비를 활용했는데 1년여의 기간에 전력 소비를 큰 폭으로 줄인 것이다. 두 번째는 바둑기사들의 기보를 전혀 학습하지 않았다는 점이다. 이런 접근은 역설적으로 대규모 데이터를 학습하여 패턴을 예측하는 현대 인공지능 개념을 뒤엎는 것이다. 구글 딥마인드는 지난 10월 우리에게 남긴 여운에 대한 해답을 주는 논문을 세계적인 학술지 네이처에 발표했다. 논문에서 소개된 ‘알파고 제로’는 바둑기사의 기보 없이 스스로 대결하며 학습했다고 밝혔다. 비결은 강화학습이다. 강화학습은 행위에 대한 보상을 통해 전략을 강화하는 방법으로, 게임 인공지능 분야에 주로 활용됐다. 알파고 제로의 강화학습 알고리즘은 지난 이세돌 9단과 대결했던 버전보다 상당 부분 개선됐다. 지난 버전의 알파고는 두 가지 형태의 인공신경망을 활용했다. 이 두 가지는 전문 바둑기사의 기보를 학습해 착수 선호도를 결정하는 정책망과 현재 바둑판의 승률을 근사하는 가치망이다. 알파고 제로에서는 이 두 가지를 하나의 신경망으로 통합해 성능을 개선한 것이다. 또 기존 알파고는 바둑판을 48가지 특징으로 분류하여 학습을 진행했으나 알파고 제로는 바둑돌의 위치만을 토대로 학습했다. 즉 알파고 제로는 백지 상태에서 바둑의 규칙만을 토대로 학습했다고 볼 수 있다. 한편 알파고 제로는 학습을 위해 4개의 TPU(Tensorflow Processing Unit)를 활용했다. TPU는 구글이 고안한 학습 전용 하드웨어로 기존 연산처리장치보다 최대 80배 정도 전력 효율이 높다. 학습기반 인공지능은 일반적으로 계산량이 매우 많다. 현재 인공지능 컴퓨팅 인프라로 GPU가 각광받는 이유도 같은 가격의 CPU 대비 계산 성능이 월등히 뛰어나기 때문이다. 문제는 GPU의 전력 소모가 크다는 점이다. TPU는 GPU와 같이 인공지능 학습에 뛰어난 성능을 보이면서도 전력을 적게 소모한다는 점에 주목할 필요가 있다. 딥마인드의 알파고 제로는 현대 인공지능의 변혁을 알리는 신호탄이 될 것이다. 데이터를 스스로 생산하며 학습한다는 패러다임을 제시했기 때문이다. 사람처럼 행동하는 인공지능은 현재 시점에서는 요원한 일이지만, 알파고 제로가 증명한 기술 발전의 속도는 우리들이 생각하는 것보다 훨씬 더 빠를지도 모른다.

롯데 신영자 ‘제3자 배임수재죄’ 조현아 ‘항로변경’ 등 쟁점 심리 신영자 롯데장학재단 이사장의 ‘면세점 입점로비’와 조현아 전 대한항공 부사장의 ‘땅콩 회항’ 사건이 김명수(58·사법연수원 15기) 대법관 체제 첫 전원합의체 재판으로 결정됐다. 전원합의체에는 평소 재판에 4명의 재판관이 참여하는 것과 달리 대법원장을 포함한 대법관 13명이 모두 참석하고, 사회에 미치는 영향이 크거나 대법관들의 의견이 통일되지 않을 때 토론과 합의를 거친다.대법원은 13일 배임수재와 특정경제범죄 가중처벌 등에 관한 법률상 횡령·배임 혐의 등으로 기소된 신 이사장의 상고심을 전원합의체에 회부했다고 밝혔다. 신 이사장은 2014년 9월 자신이 실제 운영하던 유통업체를 통해 롯데면세점 내 네이처리퍼블릭 매장 위치를 목 좋은 곳으로 옮기거나 유지해 주는 대가로 총 8억 4000여만원을 받은 혐의로 기소됐다. 그는 2007년 2월부터 지난해 5월까지 약 9년 3개월에 걸쳐 롯데백화점과 면세점 사업 관련 14억원을 받아 챙긴 혐의도 받고 있다. 신 이사장은 1심에서 징역 3년과 추징금 14억 4000여만원을 선고받았다. 하지만 2심에서 징역 2년으로 감형됐고, 이에 검찰은 상고했다. 대법원은 이른바 ‘땅콩 회항’ 사건으로 구속기소됐다가 항소심에서 집행유예로 풀려난 조 전 부사장 사건도 전원합의체에 회부했다. 조 전 부사장은 2014년 12월 미국 뉴욕 JFK국제공항에서 견과류의 일종인 마카다미아 서비스를 문제 삼아 타고 있던 대한항공 KE086을 탑승 게이트로 되돌리게 하고, 당시 항공기 사무장을 강제로 내리게 한 혐의 등으로 구속기소됐다. 이 사건 역시 1심은 징역 1년을 선고했지만, 2심에서 “항로의 사전적 정의는 항공기가 다니는 하늘길”이라며 항로변경 혐의를 무죄로 인정해 징역 10개월, 집행유예 2년으로 감형됐다. 이에 검찰은 “지상에서 운항 중인 항공기를 탑승구로 되돌아가게 한 행위도 항공기의 항로변경에 해당한다”며 상고했다. 대법원은 2년 반 동안 심리를 하다 항로변경죄 성립에 관한 법리를 대법관 전원이 판단하는 것이 적절하다고 보고 전원합의체에 넘겼다. 이 밖에 대법원은 댄스스포츠학원이 학원법상 학원 인정 여부와 실수로 본래 세금보다 많은 세금을 신고해 납부한 경우 국가가 부당이득반환의무를 지게 되는지에 대한 민사소송 등 5건도 전원합의체에 회부했다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

정운호 전 네이처리퍼블릭 대표에게 수사기관 청탁 명목으로 뒷돈을 받은 혐의 등으로 기소된 검사장 출신 홍만표(58) 변호사에게 징역 2년의 실형이 확정됐다. 대법원 1부(주심 박정화 대법관)는 9일 특정범죄가중처벌법상 조세포탈, 변호사법 위반 혐의로 구속 기소된 홍 변호사에 대한 상고심에서 징역 2년과 추징금 2억원을 선고한 원심 판결을 확정했다. 조세포탈 혐의로 함께 기소된 홍 변호사의 법무법인 화목에도 벌금 1000만원이 확정됐다.대법원은 홍 변호사가 서울메트로 매장 임대사업과 관련해 서울시 관계자 등에게 청탁하는 명목으로 정씨 측에서 2억원을 받은 점을 유죄로 판단했다. 홍 변호사는 이 돈이 개업축하금이라고 해명했지만, 재판에서 홍 변호사의 주장은 수용되지 않았다. 다만, 대법원은 홍 변호사가 정씨의 원정도박 형사 사건을 수임한 뒤 서울중앙지검 간부에게 청탁해 구속을 면하게 해 주겠다며 받은 3억원에 대해선 “변호 활동으로 받은 돈”이라며 무죄를 선고한 원심 판단을 유지했다. 홍 변호사는 정씨에게 수억원의 금품을 받은 혐의와 변호사 개업 뒤 수임 내역을 축소 신고해 세금 15억여원을 내지 않은 혐의로 기소됐다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

정운호 전 네이처리퍼블릭 대표로부터 각종 청탁 명목으로 뒷돈을 받은 혐의 등으로 구속기소된 검사 출신의 홍만표(57) 변호사가 실형을 확정받았다.대법원 1부(주심 박정화 대법관)는 변호사법 위반 등 혐의로 기소된 홍 변호사에 대해 징역 2년을 선고하고 추징금 2억원 납부를 명령한 원심을 9일 확정했다. 홍 변호사는 변호사 개업 직후인 2011년 9월 서울지하철 내 매장을 설치해 임대하는 ‘명품브랜드 사업’과 관련해 서울메트로와 서울시청 등 공무원에게 청탁한다는 명목으로 정 전 대표 측으로부터 2억원을 수수한 혐의로 기소됐다. 또 2015년 8월 상습도박 혐의로 검찰 수사를 받던 정 전 대표로부터 수사 무마 청탁을 받고 “서울중앙지검 고위간부에게 부탁해 구속을 면하게 해주겠다”고 말하는 등 수임료 3억원을 받은 혐의도 적용됐다. 이외에도 2011년 9월~2015년 12월 사이 ‘몰래 변론’이나 수임료 축소신고 등 방법으로 수임료 34억 5636만원을 신고하지 않아 15억 5314만원 상당의 세금을 탈루한 혐의(특가법상 조세포탈, 조세범처벌법 위반, 지방세기본법 위반)도 받았다. 앞서 1심은 홍 변호사의 혐의를 모두 유죄로 인정해 징역 3년을 선고하고, 범죄수익금 5억원 추징을 명령했다. 반면 2심은 정씨의 상습 도박 수사 무마 청탁 혐의에 대해 “3억원을 청탁 명목이라고 단정할 수 없다”면서 원심을 파기하고 징역 2년으로 감형했다. 추징금도 2억원으로 낮췄다. 홍 변호사는 이른바 ‘논두렁 시계 보도’와도 관련이 있다. 2009년 고 노무현 전 대통령의 뇌물 의혹 사건에 대한 검찰 수사가 진행되던 중에 ‘노 전 대통령이 박연차 태광실업 회장에게 받은 명품 시계를 논두렁에 버렸다’는 내용이 언론을 통해 보도된 적이 있다. 나중에 오보로 드러난 이 내용을 언론에 흘린 당사자로 지목됐던 인물이 홍 변호사다. 홍 변호사는 당시 대검찰청 중앙수사부 수사기획관이었다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

지구온난화와 기후변화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소를 쓸모 있는 메탄연료로 바꿔주는 광촉매 기술을 국내연구진이 개발했다.카이스트 화학과 송현준 교수와 목포대 남기민 교수 공동연구팀은 탄산수에 포함된 이산화탄소를 태양광을 이용해 99% 순도의 메탄연료로 변환시키는 금속산화물 광나노촉매를 개발하는데 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7일자에 실렸다. 태양광은 차세대 에너지 원으로 주목받고 있지만 날씨의 영향을 많이 받는다는 단점이 있다. 이 때문에 많은 과학자들이 태양광 에너지를 메탄이나 바이오 연료 등 화학에너지로 직접 변환해 저장이나 이용측면에서 용이하게 만드는 연구를 진행 중에 있다. 특히 태양광으로 이산화탄소를 쓸모있는 연료로 변환시키는 기술이 주목받고 있는데 이산화탄소는 매우 안정적인 물질이기 때문에 변환이 쉽지 않다. 연구팀은 선크림에 주로 쓰이는 아연산화물 나노입자를 합성한 뒤 표면에 구리산화물을 단결정으로 성장시켜 콜로이드 형태의 아연-구리산화물 혼성 나노구조체를 만들었다.구리산화물은 빛을 받으면 높은 에너지를 가진 전자를 만들어 탄산수에 녹아있는 이산화탄소를 메탄으로 손쉽게 바꿔주는 역할을 한다. 아연산화물도 빛을 받으면 전자를 만들어 구리산화물로 전달해주기 때문에 나뭇잎에서 일어나는 광합성현상과 유사한 원리로 반응시간을 오래 유지할 수도 있다는 장점이 있다. 일반적으로 수용액에서 반응실험을 할 경우 이산화탄소에서 99%의 순수한 메탄을 얻을 수 있다. 송현준 교수는 “태양광을 이용한 이산화탄소의 직접 변환 반응의 상용화에는 많은 시간이 필요하지만 이번 연구에서처럼 나노 수준의 촉매 구조의 정밀한 조절은 광촉매 반응의 효율과 시간을 단축시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대중·과학 만나는 과학관 중요 스미스소니언, 복합형 전시·연구“예술과 과학의 공통점은 무엇일까? 그것은 창조, 아니 그보다는 창의성을 촉발하는 추진력, 예술에서 말과 소리, 빛깔과 선과 형태가 자아내는 전율은 현실을 초월하는 과학적 가정의 대담함에서도 느낄 수 있다.” (페데리코 마요르 사라고사 전 유네스코 사무총장) 많은 사람이 미술과 음악, 문학 같은 예술작품들과 과학은 별개라고 인식하는 경우가 많지만 과학과 예술은 같은 뿌리에서 나왔다. 서양 의학의 선구자인 히포크라테스가 한 말로 알려진 ‘인생은 짧고 예술은 길다’라는 경구에서는 물론 기술을 말하는 영어 ‘테크놀로지’(technology)의 어원만 봐도 그렇다. 기술과 예술을 말하는 그리스어 테크네(tekhne)는 로마로 넘어가 아르스(ars)라는 단어로 바뀌었다가 나중에 영어에서 예술을 의미하는 아트(art)와 기술을 말하는 테크놀로지(technology)로 분리됐기 때문이다. 뿐만 아니라 예술가와 과학자들의 생각이나 작업 방식도 유사하다. 20세기 초 저명한 예술철학자 베네데토 크로체는 “예술의 핵심은 통찰이자 직관이며 예술작업의 본질적 특징은 창조성”이라고 강조했다. 예술이라는 것이 보통 사람들이 보지 못했던 것을 보이게 하는 것이며 익숙한 사물과 사건을 새로운 시각으로 바라보도록 하는 작업이라는 점을 지적한 것이다.과학자들 역시 연구 대상을 이제까지와는 다른 차원에서 색다른 표현으로 설명하는 방식을 발견하는 데 익숙하다. 이런 점을 보면 과학과 예술이 크게 다르지는 않다는 것을 알 수 있다. 실제로 최근 음악과 미술, 문학 등 예술작품과 과학은 서로의 공통점을 찾아 설명의 도구로 삼으려는 시도가 많아지고 있다. 이 같은 분위기에서 대중과 과학의 접점에 있는 과학관(science museum)은 어떤 역할을 해야 하는지를 모색하기 위한 종합학술대회가 9~10일 이틀 동안 대전 국립중앙과학관에서 열린다. 올해 심포지엄은 ‘과학관에서 예술을 읽다’는 주제로 전 세계 11개국의 과학관 및 과학문화 전문가들의 기조강연과 116편의 학술논문 발표가 진행될 예정이다. 기조연설에 나서는 사라 더칸 아일랜드 사이언스갤러리 국제분야 디렉터는 “뛰어난 예술 작품이나 새로운 과학이론, 발명품은 기존에 존재했던 생각들의 경계면에서 나오는 것”이라며 “과학과 예술이 충돌하는 접점에서 창의성과 아이디어가 촉진되고 혁신은 기존 분야의 경계에서 발생되는 만큼 과학박물관들은 미술관으로서 역할도 함께 가져가야 한다”고 강조했다. 소피 비체리에 프랑스 파리 유니버사이언스 국제협력 디렉터 역시 “최근 예술과 과학의 통합을 위한 다양한 노력은 인간의 창조적 능력의 융합, 예술적 창조, 과학적 발명의 생산적 관계를 새로운 시각으로 바라볼 수 있게 하고 있다”며 “과학관은 단순히 관람객을 받는 관광장소나 테마파크 같은 곳이 아니라 과학기술인, 전시전문가, 예술가, 대중 간의 만남을 활성화시켜 사람들의 호기심과 경이감을 자극해 새로운 혁신을 만들어 내는 것이 중요한 임무”라고 말했다.이런 과학관의 역할을 가장 잘하고 있는 곳으로 꼽히는 곳은 미국 워싱턴DC에 위치한 스미스소니언 박물관이다. 영화 ‘박물관은 살아 있다’의 촬영 장소로도 잘 알려져 있는 스미스소니언 박물관은 국립자연사박물관을 비롯해 역사기술박물관, 항공우주박물관, 동물원 등 19개 박물관과 미술관, 도서관을 포괄하는 종합박물관으로 세계적 규모를 자랑하고 있다. 스미스소니언 박물관은 전시자료나 소장자료의 방대함은 물론 수장고(收藏庫)에 있는 전시물들을 활용해 다양한 특별전을 개최할 뿐만 아니라 과학기술 자료의 발굴과 수집, 전문적이고 학술적인 조사연구까지 하고 있다. 이 때문에 세계적인 과학저널인 네이처나 사이언스 등에도 스미스소니언 박물관 소속 연구자들이 참여한 연구논문이 자주 눈에 띄고 있다. 그러나 한국의 과학관은 여전히 체험보다는 전시 중심으로 운영되고 있어서 과학과 예술의 융합은커녕 어린아이들이 한두 번 방문한 뒤 다시 찾으려 하지 않는 장소가 된 지 오래다. 한스 마틴 힌즈 전 국제박물관협회 회장 같은 전문가들은 “과학관은 경험을 바탕으로 발전하는 과학에 대한 이해를 높이기 위한 곳이기 때문에 다른 역사유물이 전시된 박물관들과는 달리 체험형 전시물들이 많아야 한다”면서 “과학관은 단순히 고품질의 교육을 제공하는 기능 이외 사회적 책무와 최신 학문적 트렌드까지 반영할 수 있는 복합적 기능을 갖춘 공간이 돼야 할 것”이라고 지적하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

순서 지켜야 쾌감 느끼는 실험 쥐들 차례 대기 규칙 설정·수행예수나 부처처럼 성인이 아니고 공자나 맹자처럼 드높은 이상을 가진 사상가도 아닌 보통 사람들은 코앞의 이익 때문에 멀리까지 못 보는 경우가 많습니다. 흔히 ‘나만 아니면 돼’ 또는 ‘나만이어야 해’라는 마음속 깊은 곳에 자리잡은 이기심 때문에 단기적 이익에 매달리는 경우가 많습니다. 영화나 소설에서도 눈앞의 이익을 쫓다가 목숨을 잃거나 다치는 장면이 자주 등장합니다. 관객들은 그런 장면을 접할 때마다 안타까워하면서도 대놓고 비난하지 못합니다. 바로 누구나 내면에 그런 본성이 잠자고 있기 때문이 아닌가 싶습니다. 사실 인간을 비롯한 많은 생물체들이 지구라는 공간에서 북적거리며 살다 보니 한정된 자원을 놓고 다른 개체들과 갈등 상황에 놓이는 것은 당연한 일입니다. 개인 간 분쟁뿐만 아니라 국가나 민족 간 전쟁도 쌓여 있던 갈등이 폭발하면서 발생하는 것입니다. 다양한 분야의 학자들은 한정된 자원을 놓고 서로 이득이 되고 갈등을 피할 수 있는 방법을 이야기하고 있습니다. 그중 진화생물학에서는 갈등 상황에서는 상호 간 타협 가능한 규칙을 만들어 질서를 지키도록 한다면 서로의 이익을 늘릴 수 있다고 설명하고 있습니다. 영국의 진화생물학자이자 수리생물학자인 존 메이너드 스미스가 ‘부르주아 전략’이라고 부른 이 개념은 자원 독점을 위해 무조건 싸우거나 회피하는 것보다는 두 전략을 적절히 혼합한 전략이 생존에 도움이 된다는 어찌 보면 ‘뻔한’ 소리입니다. 그렇지만 놀랍게도 생물학자들은 나비나 실잠자리, 거미류 등이 실제로 부르주아 전략을 활용한다는 사실을 발견했습니다. 최근 국내 연구진은 대표적인 실험동물인 생쥐들도 이런 전략적 행동을 한다는 사실을 처음으로 확인했다고 합니다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단 신희섭 단장팀은 생쥐들이 눈앞에 놓인 당장의 이익을 참고 규칙을 지킴으로써 장기적 이익을 얻으려는 전략적 행동을 구사한다는 것을 관찰하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8일자로 발표했습니다. 연구팀은 한 쌍의 생쥐에게 뇌의 쾌락중추를 자극하는 헤드셋을 씌운 뒤 3칸으로 나누어진 상자에 넣었습니다. 실험을 시작할 때 생쥐들은 상자의 가운데 구역에 있다가 좌우 양쪽구역(보상구역) 중 불이 켜진 곳으로 들어가면 쾌감을 느끼도록 했습니다. 조명이 켜진 쪽으로 들어가면 쾌감을 느끼도록 했지만 한 번에 두 마리가 동시에 들어가면 자극이 꺼지도록 장치를 했습니다. 연구팀은 생쥐들이 반복 학습을 통해 쾌감을 얻기 위해서는 보상구역에 들어가야 하고 동시에 들어가면 안 된다는 것을 인식하도록 만들었습니다. 그 결과 동료 생쥐가 보상구역에서 쾌감을 느끼고 있을 때 다른 생쥐는 같은 구역으로 진입하지 않는다는 사실을 확인했습니다. 다른 쪽 보상구역에서 불이 켜지기를 기다렸다가 들어가는 것이었습니다. 같은 보상구역에 들어가 상대의 보상 기회를 방해하지 않고 기다리다가 자신의 차례를 기다리는 일종의 사회적 행동규칙을 만들어 수행한 것입니다. 더군다나 연구팀은 생쥐가 규칙을 지키는 것은 몸무게나 크기 같은 외형이나 생쥐 간 친밀도, 학습능력, 습관적인 방향 선호도 같은 개인적 성향과도 무관하다는 것도 확인했습니다. 눈앞의 이익 때문에 ‘나 하나쯤이야’ 하는 생각으로 규칙을 무시하는 사람들이 점점 늘고 있습니다. 이런 상황에서 개체의 단기적 이익을 포기하고 규칙을 지키며 집단의 이익을 도모하는 생쥐의 행동은 ‘각자도생’이라는 구호를 앞세우고 노골적인 경쟁을 부추겨 ‘헬조선’이라는 말이 일상화된 한국 사회에 시사하는 바가 큰 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

한국인의 식생활이 동물성 지방을 많이 섭취하고 야채 같은 섬유소 섭취가 부족하면서 대장암 발병률이 점점 높아지고 있다. 실제로 세계보건기구(WHO)에 따르면 한국 대장암 환자수는 인구 10만명당 45명으로 아시아 평균인 13.7명보다 3배나 더 많다.대장암은 암이 진행됨에 따라 주변에 있는 장기로 전이될 가능성이 높아 초기에 발견하지 않는다면 다른 암에 비해 생존율이 높지 않다. 대장암의 발병원인은 환경적 요인과 유전적 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병원인을 알 수 없기 때문에 표적 치료가 쉽지 않다. 국내 연구진이 대장암 발병 과정에서 생기는 유전자간 네트워킹 과정을 밝혀내 새로운 개념의 항암제를 개발하는데 도움이 될 것으로 예상된다. 카이스트 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수팀은 대장암을 유발시키는 돌연변이 유전자와 돌연변이 유전자가 암으로 진행되는 과정을 밝혀내는데 성공하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 돌연변이 유전자는 해당 유전자의 기능에만 영향을 미치는 것이 아니라 그 유전자와 상호작용하는 다른 유전자에도 영햐을 미친다. 이런 유전자 네트워크를 무시하고 특정 유전자만 치료하거나 고치는 치료는 일부에만 효과가 있거나 약물 내성을 일으키기 쉽다. 연구팀은 대장암 환자의 대규모 유전체 데이터를 이용해 유전자 상호작용 네트워크에서 나타나는 다중 돌연변이가 미치는 영향에 대한 수학 모델을 만들었다. 이번에 활용한 유전체 데이터는 국제암유전체컨소시엄이 갖고 있는 빅데이터를 활용했다.연구팀은 이 빅데이터를 이용해 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석으로 암 발생 과정에서 나타나는 전이현상을 밝혀내 돌연변이 유전자간 상호관계를 최초로 규명하는데 성공했다. 이번에 개발한 수학모델을 활용하면 암 환자에게 흔히 발생하는 유전자 돌연변이의 영향을 가장 효과적으로 막을 수 있는 새로운 항암 표적 약물을 개발하는 것은 물론 다른 부위로 어떻게 전이되는지에 대해서도 예측이 가능할 것으로 보인다. 조광현 교수는 “지금까지는 돌연변이 유전자들이 어떻게 암을 유발시키는지에 대해 정확히 알려진 바가 없다”며 “이번 연구는 시스템 생물학 기법으로 암세포 발달 과정에서 나타나는 유전자 네트워크 원리를 최초로 밝혀내 새로운 차원의 항암제를 개발하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난주 세계적인 과학저널 ‘네이처’에는 우주에서 날아오는 입자인 뮤온을 이용해 이집트 쿠푸왕 피라미드 내부 구조를 스캔한 결과 ‘미지의 공간’을 발견했다는 프랑스와 일본, 이집트 등 국제공동연구팀의 연구결과가 실렸다.이에 대해 학계에서는 현대 입자물리학이 고고학적 발견에 큰 역할을 했다며 입자물리학의 다양한 응용 가능성에 대한 전망을 쏟아냈다. 그런데 정작 이집트에서는 ‘미지의 공간’을 두고 논란이 일고 있다. 미지의 공간이라는 것이 실제로는 없다는 주장이 나왔기 때문이다. 일부 이집트학 전문가와 이집트 정부 고대유물부는 물론 피라미드 스캔 프로젝트에 참여한 자히 하와스 이집트학 학자도 “새로운 발견은 없다”라고 AFP 통신과의 통화에서 밝혔다는 것이다. 하와스 박사는 “원래 피라미드는 비어 있는 공간으로 가득한데 이것이 비밀의 방이 있다거나 새로운 발견이 있었다는 것을 의미하지 않는다”며 “프로젝트가 공개되기 전에 과학적 연구와 논의를 거쳐야 하는데 그것이 부족했다”고 지적했다. 이집트 고대유물부 모스타파 와지리 사무총장 역시 “그들의 발표는 실수”라고 거들었다. 와지리 사무총장은 “피라미드 내에 비어있는 공간이 여러 개 있다는 것은 새로운 발견이 아니며 이집트학 학자들 사이에서는 이미 널리 알려져 있는 사실”이라며 “스캔 피라미드 프로젝트 결과물은 과학자와 이집트학 학자들 사이에서 충분히 논의된 후 과학위원회에서 검토돼야 한다”고 강조했다. 한 이집트학 학자는 “스캔 피라미드 연구팀이 언론에 그 결과를 공개한 것은 이집트 고대 유물에 관한 법률과 규정을 위반한 것”이라고 주장하기도 했다. 그러나 이 같은 주장에 대해 러시아 타스통신은 전문가 분석을 인용하며 “이집트 정부의 승인이나 발표 없이 외국 연구자가 먼저 공개한 것에 대한 불만일 수도 있다”고 진단하며 “피라미드 내 공간은 건설 디자인에 따라 만들어진 공간일 것으로 보이지만 그 공간의 진짜 목적을 알기 위해서는 추가적 연구가 필요하다”고 전했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들은 현미경을 이용해 세포 하나의 크기까지 정확하게 잴 수 있다. 최근에는 전자 현미경을 포함한 더 미세한 관측 장비를 통해 세포 소기관같이 더 작은 구조물의 크기와 형태도 파악할 수 있다. 하지만 세포 하나의 무게를 정확하게 측정하는 일은 매우 어렵다. 세포 하나만 분리하기도 힘들지만, 분리하더라도 세포의 무게를 정확하게 측정할 수 있으려면 1/1,000,000,000,000g(1조분의 1g)의 무게를 측정할 수 있는 저울이 필요하기 때문이다. 따라서 대부분 세포의 무게 추정은 간접적인 방식으로 이뤄졌다. 앞으로는 달라질 것으로 보인다. 취리히에 있는 스위스 연방공과대학을 비롯한 다국적 연구팀이 세포 하나의 무게를 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 저널 네이처에 공개했기 때문이다. 연구팀은 우선 한 쪽 끝이 고정된 작은 막대기 위에 사람 세포 하나를 분리해서 올려놓는 연구를 진행했다. 이 과정도 간단하지는 않지만, 더 큰 문제는 세포 하나의 무게를 측정하는 방법이다. 당연히 기존 방식의 저울은 이렇게 작은 무게 변화를 감지할 수 없다. 연구팀은 레이저와 진동을 이용해서 이 문제를 극복했다. 우선 청색광 펄스 레이저를 세포가 놓인 막대에 발사해 막대기를 진동시킨다. 동시에 적외선 파장 레이저를 이용해서 이 진동수를 계산한다. 비록 미세한 차이지만, 빛의 속도로 진동을 측정하기 때문에 세포를 올려놓기 전과 후의 진동 차이를 계산할 수 있다. 그러면 역으로 무게 계산이 가능해지는 것이다. 이 방식의 가장 큰 장점은 세포 자체를 파괴하거나 변형시키지 않고 실시간으로 무게 측정이 가능하다는 것이다. 원한다면 밀리초(millisecond·1/1000초) 단위의 질량 변화를 감지할 수도 있고 반대로 수일에 걸쳐 질량 변화를 추적할 수 있다. 이를 통해서 세포가 바이러스에 감염되는 과정에서 무게 변화나 여러 가지 대사 과정에서 질량 변화를 실시간으로 연구할 수 있게 되었다. 연구팀은 스위스 회사인 Nanosurf AG와 협력해 이 기술을 상용화시키기 위해 노력하고 있다. 역사적으로 과학 기술이 발전함에 따라 과거에는 측정하기 어려웠던 매우 큰 단위나 작은 단위의 측정이 가능해졌다. 그리고 측정 기술의 발전은 다시 관련 과학의 발전을 가져와 전체 과학 발전에 기여했다. 앞서 예를 든 현미경이나 전자 현미경이 미세 관측의 사례라면 천체 망원경이나 전파 망원경은 반대로 엄청나게 큰 물체를 관측하고 측정할 수 있게 도와 과학을 크게 발전시켰다. 앞으로 과학자들이 세포같이 작은 물체의 질량을 실시간으로 측정할 수 있는 장치를 얻게 되면 여러 가지 흥미로운 연구가 가능할 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류가 지구상에 등장한 이후 언제부터인지는 모르겠지만 ‘영원한 젊음’을 갈망했던 것 같습니다.그래서 중국 진나라 시황제 같은 경우는 여러 사람을 시켜 ‘불로초’를 찾게 했던 것이기도 하겠구요. 근대 시민사회가 되기 전까지 계급사회였던 시기에는 귀족들 중에는 지나치게 젊음을 갈망하다가 넘지 말아야 할 선을 넘은 경우도 있었습니다. 인류 역사상 가장 전무후무한 연쇄살인마이자 헝가리 왕족인 바토리 에르제베트(1560~1614) 남작부인이 대표적입니다. 에르제베트는 젊은 피가 자신의 젊음과 미모를 유지하는데 도움을 준다는 망상에 사로잡혀 자신의 영지 주변에 있는 소녀들을 비롯해 귀족 소녀들까지 납치해 피를 빨아 먹거나 욕조에 피를 모아 목욕을 했다고 합니다. 이렇게 죽인 소녀들의 숫자만 자그만치 1568명에 달했다고 합니다. 이 때문에 그녀는 현대 흡혈귀 전설의 모델이 되기도 했습니다. 꼬리가 길면 잡힌다고 했던가요 결국 헝가리 황제의 조사 끝에 잡혀 종신금고형을 선고받고 감옥에서 미쳐서 죽었다고 합니다. 그런데 현대에 와서는 과학자들이 실제로 젊은 피가 인체에 주는 의학적 효과들에 대한 연구들을 다양하게 진행하고 있습니다. 1950년대 미국 코넬대 클라이브 맥케이 교수팀이 젊은 쥐와 늙은 쥐의 옆구리에 상처를 내서 피가 섞이는 실험을 했습니다. 그 결과 젊은 쥐의 피와 섞인 늙은 쥐의 연골이 실험 전보다 젊어졌다는 사실을 확인했습니다. 당시에는 그저 엽기적인 실험으로만 취급됐을 뿐 정확한 이유를 밝혀내지는 못했습니다. 그런데 50년 정도가 지난 2000년대 미국 스탠퍼드대 의대 연구진이 비슷한 실험을 진행해 똑같은 결과를 얻었고 젊은 쥐의 혈액 속에는 늙은 줄기세포를 다시 활성화시키는 ‘GDF11’이라는 단백질이 있다는 사실을 확인했습니다. 2014년 미국 하버드대 연구팀도 젊은 쥐의 혈액을 늙은 쥐에게 수혈한 결과 근육량이 증가하고 뇌가 젊음을 되찾는 ‘안티에이징’ 효과가 나타났다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’에 발표했습니다. 과학계에서는 “동물실험에서는 효과가 있을지 모르겠지만 사람을 대상으로 한 임상시험에서도 같은 결과가 나올 것이라고 확신하기는 어렵다”고 알려져 있었습니다. 그런데 최근 미국의 바이오벤처기업 ‘알카이스트’와 스탠퍼드 의대 공동연구팀이 건강한 젊은이의 피를 치매환자에게 수혈한 결과 알츠하이머 환자의 일상생활을 약간이나마 개선하는 효과가 있었다는 사람을 대상으로 한 최초의 임상시험 보고서가 4일 보스턴에서 열리는 ‘제10차 알츠하이머 임상시험 컨퍼런스’에서 발표한다고 합니다. 연구팀은 다양한 증상의 알츠하이머 치매를 앓고 있는 54~86세 환자 18명을 대상으로 실험을 했습니다. 연구팀은 이들에게 18~30세의 건강한 성인남녀에게서 기증받은 혈액에서 혈장만 채취해 일주일에 한 번씩 4주 동안 환자들에게 수혈을 했습니다. 수혈하는 동안 연구팀은 환자들의 인지능력, 기분, 전반적인 일상생활을 점검했다고 합니다. 그 결과 수혈로 인한 부작용은 발견되지 않았지만 인지능력 자체를 개선하는 정도 역시 유의미한 수준은 아니었다고 합니다. 그러나 알츠하이머 환자들의 부자연스러운 일상생활 능력이 눈에 띄게 개선돼 혼자서도 일상생활을 영위할 수 있을 정도가 됐다고 합니다. 물론 연구팀 역시 “18명을 대상으로 한 소규모 임상시험 결과이기 때문에 결과를 확대해서는 안된다”면서도 “베타아밀로이드 단백질이 뇌에 축적되면서 알츠하이머 치매가 발생한다는 이론을 바탕으로 연구되어온 기존의 치매 치료방법들은 이렇다할 성과를 거두고 있지 못하기 때문에 이번 임상시험이 새로운 알츠하이머 치매 치료제 개발의 단초를 마련할 수도 있을 것”이라고 강조했습니다. 그러나 이번 실험에 대해서 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 의대 이리나 콘보이 신경학 교수는 “혈액 속에 있는 다양한 인자들이 복합적인 상호작용을 통해 이뤄지는 것이기 때문에 단순히 젊은 피 효과라고 단정지을 수 없다”라고 지적했습니다. 또 노인들에게 다른 사람의 혈장을 자주 주입하는 것은 면역계를 과도하게 활성화시켜 자가면역질환이나 염증질환을 유발시킬 수 있다고 우려를 표했습니다. 어쨌든 젊은 피의 수혈에 대한 과학적 효과에 대해서는 계속 연구가 진행되고 있으니 조만간 어떤 식으로든 결론이 나지 않을까 싶습니다. 그렇지만 한가지 우려스러운 점은 이렇게 늙음은 ‘피해야 할 것’, 젊음은 ‘되찾아야 할 것’이라는 이분법적 사고방식은 노화라는 인간에게 나타나는 자연현상을 거스르는 것 아닌가하는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

김재범 서울대 교수팀 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 논문 게재 국내 연구진이 혈액 내 지방성분이 많아 심혈관계 염증을 일으키는 고지혈증 환자가 당뇨병에 쉽게 걸리는 발병 메커니즘을 전 세계 처음으로 규명해냈다.서울대는 3일 김재범 생명과학부 교수 연구팀이 지방조직 내 염증반응이 당뇨병을 유발한다는 연구 논문을 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 발표했다고 밝혔다. 고지혈증 환자가 당뇨병에 잘 걸린다는 것은 이미 알려진 사실이나 구체적인 발병 메커니즘이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 연구진은 고지혈증으로 늘어난 지방대사물을 면역세포가 흡수하면서 염증반응을 유도한다는 사실을 확인했다. 특히 면역세포 내 ‘VLDL’(Very low density lipoprotein) 수용체가 혈액 속 지방대사물을 흡수해 염증반응을 유도하고 이로 인해 당뇨병이 발병된다는 것을 실험을 통해 밝혀냈다. 연구진은 “정상인과 비교하면 비만한 사람의 지방조직에서 VLDL 수용체 발현량이 현저히 늘어났음을 발견했다”며 “이번 연구 결과는 향후 당뇨병 치료제 개발에 있어 VLDL 수용체가 새로운 표적이 될 수 있음을 시사한다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

만성적인 대사 장애로 당뇨를 비롯해 심혈관계 질환, 고지혈증, 동맥경화 같은 각종 성인병 증상이 한꺼번에 발생하는 것을 대사증후군이라고 한다.대사증후군의 발병 원인은 정확히 알려져 있지는 않지만 신체가 제 기능을 못하거나 인슐린이 제 때 생성되지 못하기 때문인 것으로 알려져 있다. 특히 고지혈증처럼 혈액 속 지방성분이 많아지면 당뇨가 동반되는 경우가 많았다. 국내 연구진이 지방조직 내 염증반응이 당뇨병을 일으키는 메커니즘을 밝혀내 당뇨병을 비롯한 대사증후군 치료에 새로운 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다. 서울대 생명과학부 김재범 교수팀은 고지혈증으로 늘어난 지방대사물을 면역세포가 흡수하면서 염증반응을 유도해 당뇨병이 발생한다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 면역세포 속에 있는 ‘VLDL’이라는 수용체가 혈액 속 지방대사물을 흡수해 염증반응을 유도한다는 사실을 확인했다. VLDL수용체를 제거한 면역세포를 이용한 실험 결과 지방대사물 흡수와 염증반응이 감소된다는 것이 밝혀짐에 따라 VLDL 수용체에 의해 유도된 염증반응이 당뇨병 발병의 직접적 원인이라는 사실을 처음으로 알아냈다. 김재범 교수는 “정상인에 비해 비만인 사람의 지방조직에서 VLDL 수용체가 현저하게 늘어나 있다는 것을 확인할 수 있었다”며 “고지혈증에 의한 당뇨병 발병이 염증반응 이상 때문에 생기는 것을 밝혀낸 만큼 신개념 당뇨병 치료제를 개발할 때 VLDL수용체를 새로운 표적으로 할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

美 명문대들 사용권 놓고 소송전 버클리팀 먼저 특허 출원했지만 브로드硏, 신속심사로 인정받아 눈에 보이지 않는 작은 가위에 대한 특허권을 둘러싸고 미국과 유럽에서 또 한번의 큰 전쟁이 벌어질 것으로 보인다. 생물의 유전정보를 담은 DNA를 자르고 편집하는 유전자 가위는 생물학 분야에서 가장 주목받는 혁신 기술이다. 현재 가장 많이 활용되고 연구되는 3세대 유전자 가위 기술 ‘크리스퍼-캐스9 유전자가위’는 DNA를 자르는 절단효소(단백질)와 크리스퍼RNA(crRNA)를 붙여 만든다. 문제 되는 DNA를 찾아가는 길잡이 역할을 하는 RNA만 바꾸면 원하는 DNA 염기서열을 잘라낼 수 있기 때문에 앞 세대의 유전자 가위 기술보다 더 정교하고 활용 범위도 넓다는 장점이 있다.기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장은 지난해 절단 효소인 캐스9 단백질 대신 Cpf1이라는 물질을 사용하면 더 작은 표적의 위치까지 정확하게 찾아간다는 사실을 증명했다. 유전자 가위를 좀 더 정교하고 활용도가 높게 만들기 위한 시도들이 미국과 유럽 등 선진국을 중심으로 다각도로 연구되고 있다. 연구가 활발한 만큼 지적소유권을 둘러싼 분쟁도 가열되고 있는 분위기다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10월 26일자 분석보도에 따르면 미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대가 공동설립한 브로드연구소와 캘리포니아 버클리대(UC버클리)의 미국 내 특허권을 둘러싼 2차전이 본격화되고 있다.특허분쟁 1라운드는 ‘진핵세포에서 크리스퍼-캐스9 사용권’을 포함하는 특허권을 둘러싼 브로드연구소와 UC버클리의 격돌에서 미국 연방특허청이 지난 2월 브로드연구소의 손을 들어주면서 일단락되는 듯싶었다. 그러나 UC버클리팀은 곧바로 “특허심판소의 법률적 해석에 근본적 오류가 있다”며 연방순회항소법정에 항소장을 제출했다. 버클리팀은 2013년 3월 자신들이 먼저 특허를 출원했지만 브로드연구소가 뒤늦게 특허를 출원하고도 ‘신속심사’라는 제도를 선택해 특허권을 인정받았다는 것이다. 이에 대해 브로드연구소팀은 “버클리팀의 발명이 실제로 쓰이려면 복잡한 조작이 필요하다”며 버클리팀의 연구를 폄하하기도 했다. 내년 초에 진행될 것으로 보이는 특허분쟁 2라운드는 브로드연구소가 특허권을 방어하기 위해 지난 25일 법원에 답변서를 제출하면서 본격화되는 분위기다. 특허분쟁 2차전의 쟁점은 ‘동식물에서 크리스퍼-캐스9 유전자 가위를 사용할 수 있는 지적소유권’으로 여기에는 사람에게서 나타나는 유전질환을 치료하는 기술까지 포함된다. 최근 유전자 가위를 이용한 유전질환 치료와 관련해 중국에서는 이미 임상시험에 들어간 것으로 알려지면서 이번 특허 분쟁은 수익성과 직결되기 때문에 양측 모두 물러설 수 없는 싸움을 한다는 분위기다. 브로드연구소는 미국 내 특허권을 지키기 위해 지난 25일 항소법원에 답변서를 제출했지만 유럽에서도 특허권을 방어하기 위한 전쟁이 지속되고 있다. 현재 브로드연구소는 유럽에서 10개의 특허를 갖고 있지만 8개의 특허권을 상실할 위기에 처해 있다. 유럽 특허청은 브로드연구소가 특허신청서에서 발명자 한 명을 제외시켰다는 이유로 지난 4월 “브로드연구소가 최초로 취득한 특허 출원일을 취소한다”는 예비판결을 내렸다. 내년 1월 중순 변론기일을 거쳐 유럽 특허청의 결정이 확정되면 브로드연구소는 UC버클리와의 특허 전쟁에서 불리하게 된다. 브로드-UC버클리의 특허 전쟁 이외에도 현재 전 세계적으로 1880가지 이상의 크리스퍼 유전자 가위 관련 특허가 있고 매달 100여건의 특허가 새로 출원되는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 크리스퍼-캐스9 유전자 가위의 상업화에 앞서 특허전부터 통과해야 한다는 말이 나오고 있다. 이처럼 유전자 가위를 두고 불꽃 튀는 특허권 경쟁을 벌이고 있는 세계적 분위기와는 달리 한국은 생명윤리법 때문에 유전자 가위를 이용한 임상연구의 길이 막혀 있다. IBS 김진수 단장은 “2012년 처음 세상에 모습을 드러낸 유전자 가위는 기존의 생명공학의 한계를 뛰어넘는 기술로 인류를 각종 유전질환에서 해방시켜 줄 수 있을 것”이라며 “생명과 관련돼 있기 때문에 규제가 필요한 것은 사실이지만 적어도 기초적인 배아 연구는 허용할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

항균제품들 면역력 저하 우려도 가을이 깊어지면서 날씨는 점점 차가워지지만 맑은 하늘은 가족들과 함께 나들이 가고 싶은 충동을 일게 합니다. 아이들과 함께 나가기 전에 항상 가방 속에 챙기는 것이 있습니다. 바로 물티슈입니다.나들이 나가서 외식이라도 하면 테이블이 제대로 정리돼 있지 않은 경우가 많아 물티슈를 이용해 몇 번이고 닦아내기 위해서입니다. 총각 때는 별로 신경 쓰지 않았지만, 아이가 있다 보니 어린이집이나 학교에서 장염, 구내염, 수족구 같은 질병이 유행한다는 소식을 들으면 집안 청결과 위생에 더 신경이 쓰이는 것이 사실입니다. 저뿐만 아니라 현대인들은 위생과 청결을 이유로 많은 항균제품을 사용합니다. 그런데 어르신들은 이런 행동들을 보면 ‘옛날에는 흙을 집어 먹어도 건강하게 컸다’라고 말을 하시기도 합니다. 실제로 우리 주변 환경들은 훨씬 청결해졌음에도 불구하고 아토피나 천식 같은 질병을 앓는 사람들은 점점 늘고 있는 추세입니다. ‘청결의 역습’이라고 할 수 있을 텐데 과학자들은 이런 상황을 ‘위생가설’이라고 부릅니다. 이런 청결의 역습은 실험용 동물들에게도 적용되는 것 같습니다. 지난해 4월 20일 미국 미네소타대, 보스턴 아동병원, 클리블랜드 케이스 웨스턴 리저브대 공동연구진은 실험용 생쥐를 이용해 개발한 신약 물질들이 정작 사람들을 대상으로 한 임상시험을 통과하지 못하는 이유가 ‘지나치게 청결한 상태에서 실험했기 때문’이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표한 바 있습니다. 신약 개발 등에 활용되는 실험용 생쥐들은 멸균 상태에 가까운 청정환경 속에서 사육되고 실험되기 때문에 각종 오염물질에 노출된 일반인들에게는 맞지 않아 임상시험에 통과하지 못하는 경우가 많다는 것입니다. 신약개발 성공률을 높이려고 엄격하게 통제된 실험실 환경에서 키운 생쥐가 아닌 사람들과 비슷하게 일상적인 환경에서 자란 ‘더러운 생쥐’(dirty mice)를 활용하는 것이 필요하다는 설명입니다. 미국 국립보건원(NIH), 베일러의대, 노스캐롤라이나대 암센터, 식품의약국(FDA) 공동연구진이 지난 19일 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’에 발표한 논문도 이와 비슷한 내용입니다. 연구팀은 더러운 야생 쥐에게서 채취한 미생물(마이크로바이옴)을 깨끗한 실험쥐에게 이식하고 나서 실험해 본 결과 독감이나 암에 걸려 죽는 위험이 감소한다는 연구결과를 발표했습니다. 실험쥐들은 세균이 거의 없는 멸균조건에서 사육되는데 이런 무균 쥐를 사용하면 실험결과의 재현성을 높이기 쉽다는 장점이 있습니다. 실제로 많은 의학적 진보 뒤에는 실험실에서 희생된 수많은 무균 쥐들이 있습니다. 문제는 앞선 여러 실험에서 보았듯이 사람이 실험쥐처럼 깨끗한 환경에서 살지 않고 깨끗한 음식을 먹지 않기 때문에 인간의 면역계를 제대로 이해할 수 없다는 점입니다. 위생가설을 뒷받침하는 이런 연구결과를 이야기하면 면역력을 키우려고 비위생적인 환경에 노출돼야 한다는 뜻으로 해석하는 때도 많습니다. 그렇게 해석하면 얼마 전 우리나라에서 아동 학대 논란을 불러일으켰던 ‘안아키’ 사이트나 백신 거부와도 연결될 수 있는 위험이 있습니다. 위생가설은 무엇이나 넘치면 모자란 것만 못하다는 말과 다름없습니다. 면역력을 키우려고 일부러 더러운 환경에서 살아야 할 필요도 없지만 약간의 지저분함도 참지 못하고 각종 화학약품을 퍼부어 멸균 상태에서 사는 것도 문제가 될 수 있다는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

한양대는 세계적인 과학출판그룹인 ‘네이처출판그룹’(NPG)이 최근 발표한 ‘네이처 인덱스 2017 이노베이션’(Nature Index 2017 Innovation)에서 논문 당 특허 피인용지수 부문에서 세계 대학 중 23위, 국내 대학 중에서는 1위를 차지했다고 23일 밝혔다. 논문 당 특허 피인용지수는 논문 1편이 얼마나 특허에 사용되는 지를 나타내는 점수로, 점수가 높을수록 해당 기관에서 발표한 논문들이 실용기술개발에 많이 반영됐다고 평가받는다. 네이처 인덱스 이노베이션은 1980년부터 2015년까지 각 대학이 발표한 논문을 대상으로 논문당 피인용지수를 산출했다. 이에 따르면 한양대는 이 기간 동안 2만5633건의 논문을 발표했고, 이 논문들이 14만 2555회 특허에 인용됐다. 논문 당 특허 피인용지수는 5.56점으로, 국내대학 1위에 올랐다. 네이처 인덱스 2017 이노베이션 상위 200위 안에는 한양대를 비롯해 포스텍, 카이스트, 지스트, 연세대, 서울대, 성균관대, 고려대 등 국내대학 8곳이 이름을 올렸다. 한양대 관계자는 “교육·연구에서 실용학풍을 추구한 결과라 생각한다”며 “앞으로도 실용학풍을 통해 세상에 도움이 되는 연구를 진행하겠다”고 말했다. 이하영 기자 hiyoung@seoul.co.kr

나무가 우거진 울창한 숲 근처에 살는 것은 우리 뇌에 어떤 영향을 미칠까. 독일 막스플랑크연구소가 도심에 사는 61~82세 341명을 대상으로 사는 곳과 숲의 거리 등 주변 환경을 조사하고 이들의 기억력과 사고력 테스트 및 뇌에서 스트레스 처리를 담당하는 부위인 편도체를 자기공명영상(MRI)장치로 스캐닝했다. 분석 결과 숲에서 먼 도시에 사는 거주자들의 경우 숲에 가까이 사는 사람보다 편도체의 활성화 정도가 높게 나타났다. 이는 우리 뇌가 그만큼 더 많은 스트레스를 받음을 의미한다. 이러한 결과는 교육이나 소득 수준의 차이에 관계없이 동일하게 나타났다. 연구진은 숲 근처에 사는 것이 편도체를 건강하게 만들어 스트레스를 덜 받게 해주는 것인지, 혹은 건강한 편도체를 가진 사람이 숲 근처를 거주지로 선택하는 경향이 강한 것인지는 연구를 통해 판단하기 어렵다고 밝혔다. 다만 숲에서 가까운 곳에 사는 사람일수록 도시나 도시에 사는 사람들에 비해 스트레스를 덜 받는 것만은 확실하며, 숲에서 멀리 떨어진 곳에 사는 사람들이 스트레스를 받는 원인은 소음이나 대기오염 때문일 가능성이 높다고 설명했다. 연구진은 “시골에 사는 사람은 도시에 사는 사람에 비해 정신건강이 더 좋다는 사실은 이미 여러 차례 입증됐기 때문에 이번 연구에서는 도심에 사는 사람들만 대상으로 했다. 다만 도심에서 인근 숲까지 얼마나 떨어져 있는지를 중심으로 연구를 진행했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 도시계획과 뇌 건강 사이에 연관성을 밝힌 최초의 연구”라면서 “도시에 가까이 사는 사람일수록 우울증이나 불안장애, 정신분열병 등을 앓을 확률이 높은 이유를 이번 연구에서 찾을 수 있다”고 덧붙였다. 또 "숲 가까이에 살수록 뇌가 더욱 건강하다는 사실이 밝혀졌다"면서 "2050년에는 세계 인구의 약 70%가 도시에 살 것으로 예상되는 만큼, 이번 연구가 도시계획가들이 새로운 계획을 세울 때 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인판에 20일 공개됐다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr